DE60122451T2

DE60122451T2 - Verfahren zum Auslegen von Gängen bei einer mit einem Hilfsantrieb durchgeführten Handschaltung

Info

Publication number: DE60122451T2
Application number: DE60122451T
Authority: DE
Inventors: Francesco Cimmino; Fabrizio Amisano
Original assignee: Magneti Marelli Powertrain SpA
Current assignee: Marelli Europe SpA
Priority date: 2000-10-27
Filing date: 2001-10-26
Publication date: 2007-03-08
Anticipated expiration: 2021-10-27
Also published as: BRPI0105684B1; ITBO20000627A0; BR0105684A; ITBO20000627A1; US6847878B2; ES2267649T3; EP1201483A2; US20020062187A1; EP1201483A3; EP1201483B1; DE60122451D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für die Durchführung der Gangausrückung in einem servogesteuerten Handschaltgetriebe.
Servogesteuerte Handschaltgetriebe finden zunehmende Verbreitung und ähneln vom Gesichtspunkt des Aufbaus her vollständig einem herkömmlichen Handschaltgetriebe mit Ausnahme des Umstandes, dass die Steuerpedale und Hebel, die von dem Fahrer betätigt werden können, durch entsprechende elektrische oder hydraulische Servosteuerungen ersetzt sind. Wenn ein servogesteuertes Handschaltgetriebe verwendet wird, hat der Fahrer lediglich einen Befehl an eine Steuereinheit zu senden, um auf einen höheren oder niederen Gang zu schalten, und die Steuereinheit führt unabhängig den Gangwechsel durch, indem sie auf die Steuerung des Drosselklappenventils und die verschiedenen Servosteuerungen einwirkt.
Unter normalen Fahrbedingungen ist es bei der Anwendung eines servogesteuerten Gangwechsels erforderlich, einen hohen Komfortgrad für Fahrgäste während der Gangwechselstadien sicherzustellen; neueren Studien haben gezeigt, dass es für die Sicherstellung eines hohen Komfortgrades für die Fahrgäste erforderlich ist, dass der Gangwechsel rasch ohne Auslösung von Schwingungen durchgeführt wird, die von den Fahrgästen bemerkt werden können.
Es ist bekannt, dass die Zeitdauer des Gangwechsels zum großen Teil durch die Synchronisationszeit des neuen Ganges, das heißt, durch die von den Synchronisatoren benötigte Zeit, die Winkelgeschwindigkeit der Primärwelle des Getriebes auf die durch das neue Verhältnis vorgegebene Winkelgeschwindigkeit anzupassen, bestimmt ist.
Um die Synchronisationszeit während der Ganghochschaltung, das heißt, bei einem Wechsel von einem niedrigeren auf einen höheren Gang zu verkürzen, wurde es bereits vorgeschlagen, eine mit der Primärwelle des Getriebes gekoppelte Bremsvorrichtung zu verwenden, um die Primärwelle abzubremsen und rasch die Winkelgeschwindigkeit der Primärwelle an die durch das neue Verhältnis vorgegebene Winkelgeschwindigkeit anzupassen. Diese Lösung ist relativ teuer und kompliziert, da erforderlich ist, eine mit der Primärwelle des Getriebes gekoppelte Bremse bereitzustellen und zu steuern.
FR 2431642 A offenbart ein elektronisches Getriebesynchronisations- und Verhältnisdetektionssystem, welches in drei Phasen für Kick-down und Änderungen mit kleinem Verhältnis arbeitet. Das System minimiert die Torsionsschwingung, die in den verschiedenen Getriebewellen aufgrund der in diesen Wellen gespeicherten Energie bei dem Ausrücken der Zahnräder, wenn diese angetrieben werden, aufgebaut wird. Die Schaltung ist auf Kick-down-Gangwechsel und Gangwechsel mit kleinem Verhältnis beschränkt, das heißt, von dem ersten auf den zweiten oder den zweiten auf den dritten Gang, wenn sich das Fahrzeug eine steile Steigung hinunter bewegt. Gangwechsel werden in drei Stufen durchgeführt: Gleichzeitiges Unterbrechen der Kraftstoffeinspritzung, Motorbremsung, Entkuppeln und Gangausrücken (wenn die Motorkopplung den halben Maximalwert aufweist); Wiedereinrücken der Kupplung, Beenden der Totpunktsteuerung; und Berechnen der Synchronisationsannähe rung, das heißt, des Verhältnisses der Getriebe-Eingangs- und -Ausgangsgeschwindigkeiten, sobald die Auskupplung auftritt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zum Durchführen der Gangausrückung in einem servogesteuerten Handschaltgetriebe, welches frei von den vorstehend beschriebenen Nachteilen ist und welches besonders einfach und wirtschaftlich zu verkörpern ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für die Durchführung der Gangausrückung in einem servogesteuerten Handschaltgetriebe gemäß Beschreibung in den beigefügten Ansprüchen.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, welche eine nicht einschränkende Ausführungsform davon beschreiben und in welchen:
1 eine schematische Ansicht des Motors und von Getriebeelementen eines mit einem servounterstützten Gangschaltgetriebe versehenen Fahrzeugs ist;
2 die zeitliche Entwicklung einiger Größen während einer gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ausgeführten Gangausrückoperation darstellt;
3 die zeitliche Entwicklung einiger Größen während einer gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ausgeführten Operation zum erneuten Schließen darstellt,
4 eine Blockdarstellung eines Teils einer Steuereinheit von 1 ist.
In 1 sind die Übertragungselemente eines bekannten Fahrzeugs insgesamt durch 1 dargestellt und sind dafür angepasst eine Bewegung aus einem Motor 2 an ein Paar von Antriebsrädern 3 zu übertragen. Die Übertragungselemente 1 umfassen eine Kupplung 4, ein servogesteuertes Handschaltge triebe 5 und ein Differential 6; das Getriebe 5 weist wiederum eine Primärwelle 7 auf, welche sich mit einer Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) dreht, eine Sekundärwelle 8, welche sich mit einer Winkelgeschwindigkeit ω₂(t) dreht und die Bewegung an die Antriebsräder 3 mittels des Differential 6 und eines Paares von Achsenwellen 9 überträgt. Unter Zwischenschaltung der Kupplung 4 ist die Primärwelle 7 mit einer Antriebwelle 10 verbunden, welche durch den Motor 2 zur Drehung veranlasst wird und sich mit einer Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) dreht.
Die Übertragungselemente 1 umfassen ferner eine hydraulische Servosteuerung 11 eines bekannten Typs, welche dafür eingerichtet ist die Kupplung 4 zu steuern, und eine hydraulische Servosteuerung 12 eines bekannten Typs, welche dafür eingerichtet ist, die Position der Sekundärwelle 8 zu steuern, um das zwischen der Primärwelle 7 und der Sekundärwelle 8 vorliegende Getriebeverhältnis zu bestimmen. Die Servosteuerungen 11 und 12 werden durch eine Steuereinheit 13 gesteuert, welche mit einer Reihe von die Befehle des Fahrers detektierenden und den Wert einiger Bezugsgrößen des Motors 2 und der Übertragungselemente 1 messenden (bekannten und nicht bekannten) Sensoren verbunden ist.
Ein (bekannter und nicht bekannter) entsprechender Speicher in der Speichereinheit 13 speichert die Übertragungsfunktion T_cl(x) der Kupplung 4, welche für jede Position x der Kupplung 4 (oder eigentlich für jede Position x der Druckplatte der Kupplung 4) das Drehmoment T_cl liefert, das mittels der Kupplung 4 von der Antriebswelle 10 an die Primärwelle 7 des Getriebes 5 übertragen wird. Im Allgemeinen kann die Übertragungsfunktion T_cl(x) der Kupplung aus der Gleichung [0] erhalten werden, in welcher F(x) die Kraft ist, die von der Druckplatte der Kupplung 4 ausgeübt wird, μ der Reibungskoeffizient zwischen den Platten der Kupplung 4 ist, und SIGN() eine binäre Vorzeichenfunktion ist, und den Wert ±1, abhängig davon annimmt, ob die Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) der Antriebwelle 10 höher oder niedriger als die Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) der Primärwelle 7 ist. Tcl(x) = F(x)·μ·SIGN(ωm(t) – ω1(t)) [0]
Während eines Gangwechsels von einem momentanen Gang A auf einen nachfolgenden höheren Gang B (das heißt, mit einem längeren Übersetzungsverhältnis) steuert die Steuereinheit 13 die Servosteuerungen 11 und 12, um die Kupplung 4 zu öffnen, um den Gang A auszurücken, den Gang B einzurücken und schließlich die Kupplung 4 wieder zu schließen. Während der vorstehend erwähnten Gangwechseloperationen hält die Steuereinheit 13 das von dem Motor 2 erzeugte Antriebsdrehmoment T_m konstant unter Kontrolle, um die Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) der Antriebswelle 10 im Wesentlichen gleich zu den gewünschten Werten zu halten.
Die Operationen zur Durchführung der Ausrückung des Ganges A mit einem Übersetzungsverhältnis τ_A, um den neuen Gang B mit einem Übersetzungsverhältnis τ_B einzurücken, werden nachstehend unter spezifischer Bezugnahme auf die Zeitgraphen von 2 beschrieben; insbesondere ist der Gang B ein höherer Gang A und daher ist das Übertragungsverhältnis τ_B des Gangs B größer als das Übertragungsverhältnis τ_A des Ganges A.
2 stellt insbesondere die zeitliche Entwicklung der Position der Kupplung 4 dar, wobei die Position auf der mit "Kupplung" bezeichneten Ordinatenachse dargestellt ist, und eine deaktivierte oder geschlossene (in 2 durch "geschlossen" dargestellte) Kupplungsposition, in welcher die Primärwelle 8 mit der Antriebswelle 10 gekoppelt ist, und eine betätigte oder offene (in 2 "offen" dargestellte) Position aufweist, in welcher die Primärwelle 8 nicht mit der Antriebswelle 10 gekoppelt ist. Die zeitliche Entwicklung der Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) der Primärwelle 7 ist ebenfalls in 2 dargestellt.
Zu einem Zeitpunkt unmittelbar vor dem Gangwechsel, in welchem der Gang A noch eingerückt ist, besitzt die Primärwelle 7 eine Winkelgeschwindigkeit ω_1A gleich der Winkelgeschwindigkeit ω_mA, der Antriebswelle 10, während die Sekundärwelle 8 eine Winkelgeschwindigkeit ω₂ besitzt; die Winkelgeschwindigkeit ω_1A und die Winkelgeschwindigkeit ω₂ sind miteinander über die Gleichung ω2 = ω1A·τA [1] korreliert.
Zu einem Zeitpunkt unmittelbar nach dem Gangwechsel, in welchem gerade der Gang B eingerückt wurde, hat die Primärwelle 7 eine Winkelgeschwindigkeit von ω_1B gleich der Winkelgeschwindigkeit ω_mB der Antriebswelle 10, während die Sekundärwelle 8 eine Winkelgeschwindigkeit ω_2B besitzt; die Winkelgeschwindigkeit ω_1B und die Winkelgeschwindigkeit ω_2B sind miteinander über die Gleichung ω2B = ω1B·τB [2] korreliert.
Unter der Anfangsannahme, dass die Gangwechseloperationen in einem Zeitintervall stattfinden, dass kurz genug ist, um keine merkliche Veränderungen in der Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu bewirken, ändert sich die Winkelgeschwindigkeit ω₂(t) der Sekundärwelle 8 (welche streng mit der Geschwindigkeit der Räder und daher mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs verknüpft ist) nicht während der Gangwechseloperationen; dieses bedeutet, dass die Winkelgeschwindigkeit ω₂ der Sekundärwelle 8 unmittelbar vor dem Gangwechsel gleich der Winkelgeschwindigkeit ω_2B der Sekundärwelle 8 unmittelbar nach dem Gangwechsel ist. Daraus kann angenommen werden, dass: ω2 = ω2B = ω1B·τB = ω1A·τA [3] ω1B = ω1A·(τA/τB) [4] ω1B < ω1A [5] ist.
Man wird aus dem Vorstehenden erkennen, dass während des Gangwechsels von dem Gang A auf den Gang B die Primärwelle 7 von der Antriebswelle 10 durch Betätigung der Kupplung zu entkoppeln ist, der Gang A auszurücken ist, die Drehzahl der Primärwelle 7 von dem Wert ω_1A auf den Wert ω_1B zu reduzieren ist, der Gang B einzurücken ist, und die Primärwelle 7 mit der Antriebswelle 10 durch Deaktivierung der Kupplung 4 zu koppeln ist.
Unter der Annahme, dass ein Gangwechsel zu einem herkömmlichen Zeitpunkt t₀ (nach einer spezifischen Anforderung durch den Fahrzeugfahrer) gewünscht ist, wird die Kupplung 4 im Wesentlichen durch eine stufenartige Steuerung betätigt, das heißt, die Kupplung 4 wird veranlasst sich aus dem deaktivierten oder geschlossenen Zustand in den betätigten oder offenen Zustand in dem kleinstmöglichen Zeitintervall T_C zu bewegen, das mit den physikalischen Grenzwerten kompatibel ist, die durch die beteiligte Mechanik vorgegeben ist.
Es ist wichtig zu erkennen, dass die Anordnung der Primär- und Sekundärwellen 7, 8 des Getriebes 5, des Differentials 6, der Achsenwellen 9 und der Räder 3 ein kinematisches System ausbilden, welches seine eigene Trägheitsmasse und seine eigene Torsionselastizität (aufgrund der Summe aller möglichen Verformungen der Komponenten des kinematischen Systems 14) besitzt, welches mit einem Drehmoment gleich dem von dem Motor 2 erzeugten Antriebsdrehmoment C_m belastet wird, wenn Bewegung aus dem Motor 2 auf die Räder 3 übertragen wird.
Die abrupte Öffnung, das heißt, gemäß einer im Wesentlichen stufenartigen Regel, der Kupplung 4 unterbricht nahezu augenblicklich das an die Primärwelle 7 angelegte Drehmoment und löst als eine Folge der in der Elastizität des kinematischen Systems 14 gespeicherten Energie in den Winkelgeschwindigkeiten ω₁(t) und ω₂(t) der Primär- und Sekundärwelle 7, 8 Schwingungen aus, deren Anfangsauslenkung relativ hoch sein kann (bis zu 30–40% der Anfangswerte ω_1A und ω₂ der Winkelgeschwindigkeiten ω₁(t) und ω₂(t), welche zu einer Abschwächung nach einem Exponentialgesetztyp neigen. In 2 ist ein Beispiel der möglichen zeitlichen Entwicklung der Schwingungen der Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) bei Fehlen nachstehend beschriebener weiterer Faktoren, welche die natürliche Entstehung dieser Schwingungen unterdrücken, in gestrichelten Linien in 2 dargestellt. Es sollte angemerkt werden, dass die Schwingung immer mit einer Reduzierung der Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) ausgelöst wird, da das Antriebsdrehmoment C_m, das die Drehung des Systems erzeugt hat, abrupt fehlt; mit anderen Worten die erste Schwingungshalbwelle ist immer negativ, das heißt, sie versucht die Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) in Bezug auf ihren Wert ω_1A zu dem Zeitpunkt t₀ zu reduzieren.
Die abrupte Öffnung der Kupplung 4 findet statt, wenn die Kupplung 4 in einer kürzeren Zeit als der Dauer der ersten Viertelwelle der tatsächlichen Schwingungsfrequenz des mechanischen Systems, von dem die primäre Welle 7 ein Teil ist, geöffnet wird; diese Bedingung wird normalerweise durch eine im Wesentlichen stufenartige Öffnung der Kupplung 4 erzeugt. Man wird erkennen, dass die Amplitude der Schwingung, die in den Winkelgeschwindigkeiten ω₁(t) und ω₂(t) der Primär- und Sekundärwellen 7, 8 ausgelöst wird, um so größer ist, je schneller die Öffnungsgeschwindigkeit der Kupplung 4 ist; daher ist es durch Regeln der Geschwindigkeit der Öffnung der Kupplung 4 möglich, die Amplitude dieser Schwingung zu regeln.
Die Ausrückung des Gangs A wird durchgeführt, wenn die Schwingung die Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) der Primärwelle 7 relativ nahe an die Winkelgeschwindigkeit ω_1B gebracht hat, die die Primärwelle 7 annehmen muss, um die Einrückung des nachfolgenden Ganges B durchzuführen. Auf diese Weise ist an dem Ende der Ausrückung des Ganges A die Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) der Primärwelle 7 bereits nahe an der Winkelgeschwindigkeit ω_1B, die die Primärwelle 7 annehmen muss, um den Eingriff des nachfolgenden Zahnrades B mit einer erheblichen Reduzierung der Synchronisationszeit des neuen Ganges B durchzuführen, das heißt, der Zeit, die durch die (bekannten und nicht bekannten) Synchronisatoren benötigt wird, um die Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) der Primärwelle an die durch den neuen Gang B vorgegebene Winkelgeschwindigkeit ω_1B anzupassen.
Um insbesondere den positiven Effekt der Reduzierung der Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) der Primärwelle zu maximieren, findet die Ausrückung des Ganges A etwa bei der maximalen Amplitude einer Oszillationshalbwelle und insbesondere bei der maximalen Amplitude der ersten Oszillationshalbwelle statt. Durch die Ausrückung des Ganges A etwa bei der maximalen Amplitude der ersten Oszillationshalbwelle wird ferner die Oszillation der Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) der Primärwelle 7 bei deren Entstehung unterdrückt.
Es sei angemerkt, dass, wenn gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausrückverfahren vorgegangen wird, zusätzlich zu der Erzielung der optimalen Bedingungen für die Minimierung der anschließenden Synchronisationszeit die erforderliche Zeit zum Erzielen der vollständigen Ausrückung des Ganges A ebenfalls auf ein Minimum reduziert wird, da sowohl die Kupplung 4, als auch die Servosteuerung 11 in der kürzest möglichen Zeit betätigt werden.
Um den Gang A etwa bei der maximalen Amplitude der ersten Schwingungshalbwelle auszurücken, reicht es aus, die Servosteuerung 12 vor der Betätigung der Servosteuerung 11 der Kupplung 4, oder in jedem Falle, bevor die Kupplung 4 begonnen hat zu gleiten, zu betätigen. Auf diese Weise wird die Sekundärwelle 8 mit einer durch die Servosteuerung 12 erzeugten Kraft belastet, welche dazu tendiert, den Gang auszurücken, wenn die Primärwelle noch starr mit der Antriebswelle 10 über die Kupplung 4 verbunden ist; unter diesen Bedingungen schafft es die Primärwelle 7 nicht sich als Folge der Wechselwirkungskräfte zwischen der Primärwelle 7 und der Sekundärwelle 8 zu bewegen, die durch das von dem Zahnrad A, welches eingerückt bleibt, übertragene Drehmoment erzeugt werden. Wenn die Schwingung der Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) der Primärwelle 7 sich etwa bei der maximalen Amplitude einer Schwingungshalbwelle befindet, wird das durch den Gang A übertragene Drehmoment progressiv reduziert bis es aufgehoben ist und macht die Ausrückung des Ganges A als Folge der durch die zuvor betätigte Servosteuerung 12 ausgeübten Kraft möglich (in 2 ist der Moment, an welchem der Gang A ausgerückt wird durch t₁ dargestellt).
Mit anderen Worten, die Servosteuerung 12 wird betätigt (das heißt, mit Druck beaufschlagt), bevor die Servosteuerung 11 der Kupplung betätigt wird, aber die Druckkraft, die die Servosteuerung 12 auf die Sekundärwelle 8 erzeugt, reicht nicht aus, um den Gang A auszurücken, bis sich das durch den Gang A übertragene Drehmoment erheblich in Bezug auf den Anfangswert gleich dem durch Motor 2 erzeugten Antriebsdrehmoment C_m, reduziert hat; darüber hinaus wird das von dem Gang A übertragene Drehmoment ausreichend reduziert, um die Ausrückung des Gangs A nur in der Nähe der maximalen Amplitude einer Schwingungshalbwelle zu ermöglichen, das heißt, zum ersten Mal etwa bei der maximalen Amplitude der ersten Schwingungshalbwelle.
Es wurde beobachtet, dass insbesondere dann, wenn die Servosteuerung 12 betätigt wird (das heißt, unter Druck gesetzt wird), bevor die Servosteuerung 11 der Kupplung 4 betätigt wird, die Ausrückung des Ganges A nur stattfindet, wenn die Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) der Primärwelle 7 etwa 80% der maximalen Amplitude der relativen Schwingungshalbwelle überschritten hat.
Gemäß einer anderen Ausführungsform wird die Servosteuerung 12 betätigt (das heißt, mit Druck beaufschlagt), wenn die Differenz zwischen der Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) der Primärwelle 7 und der Geschwindigkeit ω_m(t) der Antriebwelle 10 größer als ein Absolutwert von 50 Upm ist.
Gemäß einer möglichen Ausführungsform kann die Dauer des Zeitintervalls T_c angepasst werden, um die maximale Amplitude der in der Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) der Primärwelle als eine Funktion der Differenz zwischen der Winkelgeschwindigkeit ω_1A der Primärwelle 7 unmittelbar vor dem Gangwechsel und der Winkelgeschwindigkeit ω_1B der Primärwelle 7 unmittelbar nach dem Gangwechsel zu verändern.
Während des Stadiums des erneuten Schließens der Kupplung 4 nach dem Einrücken des Gangs B wird die Winkelgeschwindig keit ω_m(t) der Antriebswelle 10 zur Angleichung an die Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) der Primärwelle 7 veranlasst, wobei diese Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) durch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs vorgegeben wird, da die Primärwelle 7 im Winkel starr mit den Antriebsrädern 3 über die Achswelle 9, das Differential 6, die Sekundärwelle 8 und die Verzahnung des Zahnrads B verbunden ist.
Während des Stadiums des erneuten Schließens der Kupplung 4 schleift die Kupplung 4 und überträgt ein Drehmoment T_cl zwischen der Antriebswelle 10 und der Primärwelle 7; in dieser Situation ist das Bewegungsgesetz durch die Gleichung [6] gegeben, in welcher Jm das Trägheitsmoment des Motors 2 und ω'_m(t) die zeitliche Ableitung der Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) der Antriebswelle 10, das heißt, die Winkelbeschleunigung der Antriebswelle 10 darstellt. Jm·ω'm(t) = Tm(t) – Tcl(t) [6]
Zwei weitere Gleichungen leiten sich direkt aus der Gleichung [6] ab: ω'm(t) = (Tm(t) – Tcl(t))/Jm [7] Tcl(t) = Tm(t) – Jm·ω'm(t) [8]
Um ein relativ rasches erneutes Schließen der Kupplung 4 durchzuführen, während gleichzeitig der Komfort der Insassen sichergestellt wird, ist es vorteilhaft, den Motor 2 zu regeln, um die Erzeugung eines Arbeitsdrehmomentes (unter diesen Umständen erzeugt der Motor in der Praxis ein leicht negatives Antriebsdrehmoment T_m als Folge von Reibungskräften) und die Kupplung 4 nur teilweise erneut zu schließen, um so die Kupplung 4 zu veranlassen, ein konstantes und vorbestimmtes Drehmoment T_cl* an die Primärwelle 7 des Getriebes für ein ausreichendes Zeitintervall zu übertragen, um die überschüs sige kinetische Energie der Antriebswelle 10 abzugeben, und um die Antriebswelle 10 zu veranlassen sich im Wesentlichen mit einer Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) gleich der Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) der Primärwelle 7 zu drehen. Unter diesen Umständen erzeugt der Motor 2 eine geringere mechanische Energie als die für die Traktion erforderliche und von der Kupplung 4 übertragene und das Energiedefizit wird durch die Abgabe der von der Antriebswelle 10 besessenen Energie wieder hergestellt, welche sich verlangsamt.
Wenn die Antriebswelle 10 eine Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) nahe an der Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) der Primärwelle 7 erreicht, wird der Motor 2 geregelt, und progressiv die Erzeugung eines positiven Antriebsdrehmoments T_m wieder herzustellen; wenn diese Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) der Antriebswelle 10 sehr nahe an der, das heißt, im wesentlichen gleich der Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) der Primärwelle 7 ist, wird die Kupplung 4 vollständig erneut geschlossen und der Gangwechsel ist damit abgeschlossen.
Mit anderen Worten, das Verfahren zum erneuten Schließen der Kupplung 4 beinhaltet, dass die Kupplung 4 rasch in eine vorbestimmte Position x* gebracht wird, um ein konstantes Drehmoment T_cl* (im Wesentlichen gleich dem Antriebsdrehmoment T*, das von dem Motor 2 unmittelbar vor dem Gangwechsel geliefert wird) zu übertragen, und die Kupplung 4 in der vorbestimmten Position x* zu halten, bis die Synchronisation zwischen der Antriebswelle 10 und der Primärwelle 7 stattgefunden hat. Der Motor 2 wird prinzipiell so eingestellt, dass er ein Drehmoment Tm von Null (oder allgemeiner niedriger als das von der Kupplung 4 übertragene Drehmoment T_cl* liefert), bis die Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) der Antriebswelle 10 nahe der Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) der Primärwelle 7 ist; zu diesem Zeitpunkt wird der Motor 2 progressiv auf eine Erhöhung des gelieferten Drehmomentes T_m eingestellt und die Kupplung dann erneut vollständig geschlossen, wenn die Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) der Antriebswelle 10 im Wesentlichen gleich (das heißt, sehr nahe an) der Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) der Primärwelle 7 ist.
Im Allgemeinen hat das Fahrzeug vor dem Gangwechsel eine Beschleunigung a*, die durch ein Antriebsdrehmoment T* erzeugt wird, das von dem Motor 2 als Folge der Antriebsaktionen des Fahrers geliefert wird; ferner dürfen zur Sicherstellung des maximalen Komforts die Gangwechseloperationen nur die geringst mögliche Störung des Fahrzeugvortriebs bewirken. Es ist daher vorteilhaft, dass das von der Kupplung 4 während des Abbremsungszustandes der Antriebswelle 10 übertragene Drehmoment T_cl* im Wesentlichen gleich dem Drehmoment T* ist, um das Bewegungsgesetz des Fahrzeugs unverändert zu lassen, und jede Störung für die Insassen zu verhindern.
Während der Gangwechseloperationen berechnet die Steuereinheit 13 den Wert des von dem Motor 2 vor dem Gangwechsel gelieferten Antriebsdrehmoments T* und ermittelt über die Übertragungsfunktion T_cl(x) der Kupplung 4 die Position x*, in welche die Kupplung 4 (oder besser die Druckplatte der Kupplung 4) zu bringen ist, um ein Drehmoment T_cl* zu übertragen, das im Wesentlichen gleich (kleiner als die Reibungsdrehmomente) dem Drehmoment T* ist.
Es sei angemerkt, dass aus der Sicht der Antriebsräder (das heißt, aus der Sicht des Fahrzeugs) die Gangwechseloperationen zu dem Zeitpunkt abgeschlossen sind, an welchem die Kupplung in die Position x* gebracht worden ist, um das Drehmoment T_cl* wie ab dem Zeitpunkt zu übertragen, an dem die Antriebsräder wieder das Drehmoment T* empfangen, das sie vor dem Gangwechsel empfingen. Dieses Drehmoment T* wird offensichtlich von dem Motor 2 geliefert, und wird in einem An fangszustand unter Nutzung der kinetischen Energie der Antriebswelle 10 (welche sich demzufolge verlangsamt, um sich mit der Primärwelle 7 zu synchronisieren) erzeugt, während es in einem anschließenden Stadium wieder durch den Motor 2 durch die Verbrennung von Kraftstoff erzeugt wird.
Aus dem Vorstehenden wird man erkennen, dass dem Fahrzeug wieder eine Traktion verliehen wird, bevor der Gangwechsel endgültig mit der vollständigen erneuten Schließung der Kupplung 4 abgeschlossen ist, da die Antriebsräder 3 eine volle Traktion empfangen, sobald das Stadium der Synchronisation der Antriebswelle 10 mit der Primärwelle 7 beginnt, da während dieses Stadiums die Primärwelle 7 bereits aus der Kupplung 4 ein Drehmoment T_cl* im Wesentlichen gleich dem vor dem Gangwechsel empfangene Drehmoment T* empfängt. Auf diese Weise wird die tatsächliche Dauer des Gangwechsels aus der Sicht des Fahrzeugs kürzer, da das Stadium mit Null Antriebsdrehmoment reduziert ist.
3 stellt die zeitliche Entwicklung der Position x(t) der Kupplung 4 und die zeitliche Entwicklung der Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) der Antriebswelle 10 während des Stadiums des erneuten Schließens der Kupplung 4 dar; der Eingriff des Gangs B wird insbesondere zu einem Zeitpunkt t₂ abgeschlossen, an welchem die Kupplung 4 rasch aus einer offenen Position in eine vorbestimmte Zwischenposition x* gebracht wird, um ein konstantes Drehmoment T_cl* (im Wesentlichen gleich dem Antriebsdrehmoment T*, das durch den Motor 2 unmittelbar vor dem Gangwechsel geliefert wird) zu übertragen. Die Kupplung 4 wird in der vorbestimmten Position x* bis zu einem Zeitpunkt t₄ gehalten, in welchem die Synchronisation zwischen der Antriebswelle 10 und der Primärwelle 7 abgeschlossen ist; zu dem Zeitpunkt t₄ ist die Kupplung 4 vollständig erneut geschlossen und der Gangwechsel abgeschlossen.
Zwischen dem Zeitpunkt t₂, in welchem die Kupplung 4 rasch aus der vollständig offenen Position in die vorbestimmte Zwischenposition x* gebracht wird, um das konstante Drehmoment T_cl* zu übertragen, und dem Zeitpunkt t₃, in welchem sich die Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) der Antriebswelle 10 nahe an der Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) der Primärwelle 7 befindet (das heißt, zwischen den zwei Winkelgeschwindigkeiten ω_m(t) und ω₁(t) besteht eine Differenz zwischen 500 und 200 Upm), wird der Motor 2 durch die Steuereinheit 13 geregelt, um ein Drehmoment T_m(t) von Null (oder allgemeiner niedriger als das von der Kupplung 4 übertragene Drehmoment T_cl*) zu liefern. Von dem Zeitpunkt t₃ an, in welchem die Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) der Antriebwelle 10 nahe an der Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) der Primärwelle 7 liegt, wird der Motor 2 durch die Steuereinheit 13 so eingestellt, das er progressiv das gelieferte Drehmoment T_m(t) erhöht, um so eine Veränderung der Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) der Antriebswelle 10 gemäß einem Bewegungsgesetz eines parabolischen Typs zu bewirken, welche im Wesentlichen tangential zu der Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) der Primärwelle 7 ist (der Winkelgeschwindigkeit ω₁(t), die im Wesentlichen in dem fraglichen Zeitintervall konstant ist).
Aus dem Vorstehenden wird man erkennen, dass die Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) der Antriebswelle 10 vor dem Zeitpunkt t₂ eine konstante und leicht negative zeitliche Ableitung ω'_m(t) besitzt, wie man aus der Gleichung [7] ersehen kann, da das von der Kupplung 4 übertragene Drehmoment T_cl(t) Null und das von dem Motor 2 erzeugte Antriebsdrehmoment T_m(t) als Folge von Reibungsdrehmomenten (der Motor 2 wird nicht versorgt und erzeugt kein Arbeitsdrehmoment) leicht negativ ist. Demzufolge hat die Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) der Antriebs welle 10 vor dem Zeitpunkt t₂ ein lineares Bewegungsgesetz mit einem leicht negativen Gradienten.
Die Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) der Antriebswelle 10 zwischen dem Zeitpunkt t₂ und dem Zeitpunkt t₃ besitzt eine konstante und stark negative zeitliche Ableitung ω'_m(t), wie man aus der Gleichung [7] ersehen kann, da das durch die Kupplung 4 übertragene Drehmoment T_cl(t) konstant und gleich dem Antriebsdrehmoment T* ist, das von dem Motor 2 unmittelbar vor dem Gangwechsel übertragen wird, und das von dem Motor 2 erzeugte Antriebsdrehmoment T_m(t) als Folge von Reibungsdrehmomenten leicht negativ ist (der Motor 2 wird nicht versorgt und erzeugt kein Arbeitsdrehmoment). Demzufolge hat die Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) der Antriebswelle 10 zwischen dem Zeitpunkt t₂ und dem Zeitpunkt t₃ ein lineares Bewegungsgesetz mit einem merklich negativen Gradienten.
Die Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) der Antriebswelle 10 zwischen dem Zeitpunkt t₃ und dem Zeitpunkt t₄ hat eine stark negative zeitliche Ableitung ω'_m(t), deren Modul in einer linearen Weise über der Zeit als Folge der progressiven Zunahme des von dem Motor 2 unter der Steuerung der Steuerungseinheit 13 erzeugten Antriebsdrehmomentes T_m(t) abnimmt. Gemäß Darstellung durch die Gleichung [8] ist das von der Kupplung 4 übertragene Drehmoment T_cl(t) konstant und gleich dem Antriebsdrehmoment T*, das von dem Motor 2 unmittelbar vor dem Gangwechsel geliefert wird, um das von dem Motor 2 erzeugte Antriebsdrehmoment T_m(t) nimmt in einer linearen Weise als Folge der von der Steuereinheit 13 ausgeführten Einstellungen zu. Demzufolge hat die Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) der Antriebswelle 10 zwischen dem Zeitpunkt t₃ und dem Zeitpunkt t₄ ein parabolisches Bewegungsgesetz; in der Praxis hat die Winkelgeschwindigkeit ω_m(t), wenn die Ableitung ω'_m(t) der Win kelgeschwindigkeit ω_m(t) eine lineare Zunahme über der Zeit aufweist, ein Bewegungsgesetz eines parabolischen Typs.
Gemäß einer anderen Ausführungsform könnte das Bewegungsgesetz der Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) kein Gesetz eines parabolischen Typs sein. Jedoch ist die Nutzung eines Gesetzes eines parabolischen Typs besonders vorteilhaft, da es das Gesetz des parabolischen Typs ermöglicht, die Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) zu einer extrem sanften und allmählichen Weise Anpassung an die Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) zu veranlassen (da die Parabel der Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) so ausgelegt ist, dass sie im Wesentlichen tangential zu der geraden Linie der Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) liegt); ferner ist die Erzeugung eines parabolischen Bewegungsgesetzes relativ einfach, da es erfordert, dass die Ableitung ω'_m(t) der Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) eine lineare Zunahme über der Zeit aufweist, das heißt, (auf der Basis der Gleichung [2]) erfordert, dass das von dem Motor 2 erzeugte Antriebsdrehmoment T_m(t) eine lineare Zunahme über der Zeit zeigt.
Gemäß Darstellung in 4 weist die Steuereinheit 13 einen Erzeugungsblock 14 auf, welcher ab dem Zeitpunkt t₃ ein Signal ω_mrif(t) erzeugt, das den idealen Verlauf anzeigt, den die Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) zwischen dem Zeitpunkt t₃ und dem Zeitpunkt t₄ annehmen sollte. Die Ansteuereinheit 13 weist ferner einen Ansteuerblock 15 auf, welcher als Eingangssignal das Bezugssignal ω_mrif(t), den Messwert der Winkelgeschwindigkeit ω_m(t), den Messwert der Zeitableitung ω'_m(t) der Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) und den Messwert des durch die Kupplung 4 übertragenen Drehmoment T_cl(t) empfängt und dafür eingerichtet ist, den Motor 2 so zu steuern, dass er bewirkt, dass die Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) dem Verlauf des Bezugsignals ω_mrif(t) innerhalb einer vorbestimmten Toleranz folgt.
Der Ansteuerblock 15 steuert den Motor 2 im Drehmoment, das heißt, er überträgt an eine (bekannte und nicht gezeigte) Steuereinheit des Motors 2 den Wert des Soll-Drehmoments T_mob(t), das der Motor 2 zu liefern hat, damit die Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) dem Verlauf des Bezugsignals ω_mrif(t) folgt. Der Wert des Soll-Drehmoments T_mob(t) wird von dem Ansteuerblock 15 mittels der Summe zweier unabhängiger Komponenten T_mob1(t) und T_mob2(t) berechnet. Der Wert von T_mob1(t) wird durch eine Steuerlogik im offenen Regelkreis auf der Basis des von der Kupplung 4 übertragenen Drehmomentes T_cl(t) berechnet, während der Wert T_mob2(t) mittels einer Steuerlogik im geschlossenen Regelkreis auf der Basis der Differenz zwischen der Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) und dem Bezugssignal ω_mrif(t) berechnet wird. Insbesondere wird der Wert des Soll-Drehmomentes T_mob(t) berechnet, indem die nachstehenden Gleichungen [9], [10] und [11] angewendet werden, in welchen K ein von der Betriebsbedingung abhängiger Verstärkungskoeffizient ist. Tmob(t) = Tmob1(t) + Tmob2(t) [9] Tmob1(t) = K·(ωmrif(t) – ωm(t)) [10] Tmob2(t) = Tcl(t) + Jm·ω'm(t) [11]
Durch Variieren des Verstärkungskoeffizienten K und/oder des Verlaufs des Bezugssignals ω_mrif(t) ist es möglich, sowohl die Dauer des Zeitintervalls zwischen dem Zeitpunkt t₃ und dem Zeitpunkt t₄ zu verändern (das heißt, das Stadium des erneuten Drehmoments an dem Ende des Gangwechsels), als auch den Gradienten, mit welchem sich die Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) der Antriebswelle 10 der Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) der Primärwelle 7 annähert. Es sei angemerkt, dass die tat sächliche Dauer des Stadiums des erneuerten Drehmoments im Wesentlichen keine Auswirkung auf das dynamische Verhalten des Fahrzeugs hat, da die Traktion auf den Antriebsrädern 3 bereits ab dem Zeitpunkt t₃ gemäß vorstehender Beschreibung zurückgekehrt ist.
Im Allgemeinen beeinflussen Verschleiß und Temperaturveränderungen sowohl den Reibungskoeffizienten μ zwischen den Scheiben der Kupplung 4 als auch die durch die Druckplatte der Kupplung 4 ausgeübte Kraft F(x). Tcl(t) = Tm(t) – Jm·ω'm(t) [8].
Man erkennt aus der Gleichung [8], dass es möglich ist das von der Kupplung 4 übertragene Drehmoment T_cl zu berechnen, wenn das von dem Motor 2 erzeugte Antriebsdrehmoment T_m bekannt ist, wobei das Drehmoment T_m in einer bekannten Weise aus dem Betriebsparametern des Motors 2 erhalten werden kann, wenn das Trägheitsmoment J_m des Motors 2 bekannt ist, wobei das Trägheitsmoment J_m konstant ist und leicht erhalten werden kann, und wenn die Winkelbeschleunigung ω'_m(t) der Antriebswelle 10 bekannt ist, wobei die Beschleunigung ω'_m(t) einfach aus der Beobachtung der Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) der Antriebswelle 10 berechnet werden kann.
Da die Position der Kupplung 4 bekannt ist, da sie durch die Servosteuerung 11 bestimmt wird, ist es durch Anwenden der Gleichung [8] möglich, den Wert des Drehmomentes T_cl zu berechnen, der tatsächlich durch die Kupplung 4 in dieser Position übertragen wird.
Während des Stadiums des erneuten Schließens der Kupplung 4 nach dem Eingriff des Ganges B besteht die Aufgabe der Steuereinheit 13 in der Veranlassung, dass die Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) der Antriebswelle 10 gleich der Winkelgeschwindigkeit ω₁(t) der Primärwelle 7 ist, das heißt, die An triebswelle 10 mit einer Winkelbeschleunigung ω'_m(t) zu versehen, welche nicht Null ist (positiv oder negativ abhängig davon, ob die Antriebswelle 10 langsamer oder schneller als die Primärwelle 7 ist).
Gemäß Darstellung durch die Gleichung [1] hat die Steuereinheit 13, um die Antriebswelle 10 mit einer Winkelbeschleunigung ω'_m(t) zu versehen, welche nicht Null ist, zwei Freiheitsgrade, das heißt, zwei unabhängig zu steuernde Variable: das durch die Kupplung 4 übertragene Drehmoment T_cl und das durch den Motor 2 erzeugte Antriebsdrehmoment T_m.
Um optimale Bedingungen für die genaue Ermittlung des Wertes des von der Kupplung 4 bei einer gegebenen Position dieser Kupplung 4 übertragenen Drehmomentes T_cl sicherzustellen, und um dadurch die Aktualisierung der Übertragungsfunktion T_cl(x) der Kupplung 4 zu ermöglichen, stellt die Steuereinheit 13 den Motor 2 so ein, dass er ein konstantes Antriebsdrehmoment T_m (beispielsweise ein Antriebsdrehmoment T_m zur reinen Erhaltung, das heißt, von Null aus der Sicht der Kupplung 4) erzeugt, und steuert gleichzeitig die Servosteuerung, so dass sie die Kupplung 4 in einer festen Position so anordnet, dass das von der Kupplung 4 übertragene Drehmoment T_cl einen vorbestimmten festen Wert größer als den von dem Motor gelieferten hat. Dieses macht es möglich, eine Erhöhung oder Verringerung (abhängig davon, ob die Antriebswelle 10 langsamer oder schneller als die Primärwelle 7 ist) der Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) der Antriebswelle 10 zu erzielen. Diese Erhöhung oder Verringerung ist in jedem Falle konstant, da sie durch eine konstante Winkelbeschleunigung ω'_m(t) gemäß Darstellung durch die Gleichung [7] bestimmt wird, in welcher alle Terme auf der rechten Seite mit dem gleichen Vorzeichen konstant sind.
Der Umstand, dass die Winkelbeschleunigung ω'_m(t) in einem bestimmten Zeitintervall konstant gehalten wird, macht es möglich, diese Winkelbeschleunigung ω'_m(t) einfach und mit einem hohen Genauigkeitsgrad aus der Beobachtung der Winkelgeschwindigkeit ω_m(t) der Antriebswelle 10 zu berechnen. Auf diese Weise kann der tatsächliche Wert des von der Kupplung 4 übertragenen Drehmomentes T_cl ebenfalls genau durch Anwendung der Gleichung [8] berechnet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird zur Berechnung des tatsächlichen Wertes des von der Kupplung 4 übertragenen Drehmomentes T_cl die gesamte Versorgung des Motors 2 unterbrochen, um die Erzeugung jedes Arbeitsdrehmomentes zu verhindern, und das Antriebsdrehmoment T_m ist daher negativ und hängt lediglich von der internen Reibungsdrehmomenten des Motors 2 ab, deren Wert leicht mit einem relativ hohen Genauigkeitsgrad berechnet werden kann.
Aus dem Vorstehenden ist erkennbar, dass die Berechnung des tatsächlichen Wertes des durch die Kupplung 4 in einer gegebenen Position dieser Kupplung 4 übertragenen Drehmomentes T_cl einfach und im Allgemeinen hoch genau ist, da die Verwendung der Gleichung [8] nur physikalische Größen des Motors 2 beinhaltet.
Sobald der tatsächliche Wert des von der Kupplung 4 übertragene Drehmomentes T_cl erhalten worden ist, wird er mit dem aus der in der Steuereinheit 13 gespeicherten Übertragungsfunktion T_cl(x) erhaltenen Wert verglichen, um einen Index einer "Verschlechterung" aufgrund zeitlicher Veränderungen der mechanischen Eigenschaften der Kupplung 4 zu berechnen. Der erhaltene Verschlechterungs-Index wird dann gefiltert, wobei die von vorherigen Berechnungsstadien erhaltenen Verschlechterungs-Indizes berücksichtigt und zur Aktualisierung der Übertragungsfunktion T_cl(x) der Kupplung 4 verwendet werden.

Claims

Verfahren für die Durchführung der Gangausrückung in einem servogesteuerten Handschaltgetriebe (5), welches eine mit einer Antriebwelle (10) eines Motors (2) verbundene Primärwelle (7) und eine Sekundärwelle (8), welche Bewegung auf die Antriebsräder (3) überträgt, aufweist; wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Erzeugen einer Schwingung in Bezug auf die Winkelgeschwindigkeit (ω₁) der Primärwelle (7) des Schaltgetriebes (5); und Durchführen der Ausrückung des Ganges (A), wenn diese Schwingung bewirkt hat, dass sich die Winkelgeschwindigkeit (ω₁) der Primärwelle (7) relativ nahe an der Winkelgeschwindigkeit (ω_1B) befindet, die die Primärwelle (7) anzunehmen hat, um das Einrücken des nachfolgenden Gangs (B) auszuführen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schwingung in Bezug auf die Winkelgeschwindigkeit (ω₁) der Primärwelle (7) erzeugt wird, indem das durch die Kupplung (4) übertragene Drehmoment rascher in Bezug auf die Reduzierung des von dem Motor (2) gelieferten Antriebsdrehmomentes (C_m) reduziert wird, um die Winkelgeschwindigkeit (ω₁) der Primärwelle (7) von der Winkelgeschwindigkeit (ω_m) der Antriebwelle (10) unterschiedlich zu machen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schwingung in Bezug auf die Winkelgeschwindigkeit (ω₁) der Primärwelle (7) mittels einer abrupten Trennung der zugehörigen Kupplung (4) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Kupplung (4) gemäß einer im Wesentlichen stufenartigen Regel getrennt wird.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Kupplung (4) in einer kürzeren Zeit als die Dauer der ersten Viertelwelle der tatsächlichen Schwingungsfrequenz des mechanischen Systems, von dem die Primärwelle (7) ein Teil ist, getrennt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Regel zur Trennung der Kupplung (4) als eine Funktion eines gewünschten Wertes der Amplitude dieser Schwingung angepasst ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Regel zur Trennung der Kupplung (4) als eine Funktion der Abweichung zwischen der Winkelgeschwindigkeit (ω_1A) der Primärwelle (7) unmittelbar vor dem Gangwechsel (5) und der Winkelgeschwindigkeit (ω_1B) der Primärwelle (7) unmittelbar nach dem Gangwechsel (5) angepasst ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Ausrückung des Gangs (A) etwa bei der maximalen Amplitude einer Schwingungshalbwelle durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei diese Ausrückung des Gangs (A) etwa bei der maximalen Amplitude der ersten Schwingungshalbwelle durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei diese Ausrückung des Gangs (A) durchgeführt wird, wenn die Winkelgeschwindigkeit der Primärwelle (7) 80% der maximalen Amplitude der relativen Schwingungshalbwelle überschritten hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die erste Betätigungseinrichtungen (12), welche das Ausrücken des Ganges (A) steuern, betätigt werden, bevor die Kupplung (4) zu schleifen beginnt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei erste Betätigungseinrichtungen (12), welche das Ausrücken des Ganges (A) steuern, vor der Betätigung zweiter Betätigungseinrichtungen (11) betätigt werden, welche die Trennung der Kupplung (4) steuern.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei erste Betätigungseinrichtungen (12), welche das Ausrücken des Ganges (A) steuern, gleichzeitig mit der Betätigung zweiter Betätigungseinrichtungen (11) betätigt werden, welche die Trennung der Kupplung (4) steuern.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei erste Betätigungseinrichtungen (12), welche das Ausrücken des Ganges (A) steuern, betätigt werden, wenn die Differenz zwischen der Winkelgeschwindigkeit (ω₁) der Primärwelle (7) und der Winkelgeschwindigkeit (ω_m) der Antriebwelle (10) höher als ein Absolutwert von 50 Upm ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit den Schritten: Einrücken des anschließenden Ganges (B); und erneutes Schließen der Kupplung (4), um zu bewirken, dass die Winkelgeschwindigkeit (ω_m) der Antriebwelle (10) des Schaltgetriebes (5) gleich der Winkelgeschwindigkeit (ω₁) der Primärwelle (7) des Schaltgetriebes (5) wird; dass die Kupplung (4) in eine vorbestimmte Position (x*) gebracht wird, um ein konstantes Drehmoment (T_cl*) zu übertragen, und dass die Kupplung (4) in der vorbestimmten Position (x*) gehalten wird, bis die Synchronisation der Antriebswelle (10) und der Primärwelle (7) stattgefunden hat.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Kupplung (4) in der vorbestimmten Position (x*) ein konstantes Drehmoment (T_cl*) im Wesentlichen gleich dem von dem Motor (2) unmittelbar vor dem Gangwechsel gelieferten Antriebsmoment (T) überträgt.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei die Kupplung (4) gemäß einer stufenartigen Auslenkungsregel in die vorbestimmten Position (x*) gebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 15, 16 oder 17, wobei der Motor (2) so geregelt wird, dass er ein konstantes Drehmoment (T_m) liefert, das niedriger als das von der Kupplung (4) übertragene Drehmoment (T_cl*) ist, bis die Winkelgeschwindigkeit (ω_m) der Antriebswelle nahe an der Winkelgeschwindigkeit (ω₁) der Primärwelle (7) liegt.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Versorgung des Motors (2) unterbrochen wird, um so kein Arbeitsdrehmoment zu erzeugen, bis die Winkelgeschwindigkeit (ω_m) der Antriebswelle (10) nahe an der Winkelgeschwindigkeit (ω₁) der Primärwelle (7) liegt.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, wobei der Motor (2) progressiv geregelt wird, um das Drehmoment T_m zu erhöhen, das geliefert wird, wenn die Winkelgeschwindigkeit (ω_m) der Antriebswelle (10) nahe an der Winkelgeschwindigkeit (ω₁) der Primärwelle (7) liegt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kupplung (4) nur dann vollständig erneut geschlossen wird, wenn die Winkelgeschwindigkeit (ω_m) der Antriebwelle (10) im Wesentlichen gleich der Winkelgeschwindigkeit (ω₁) der Primärwelle (7) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, wobei ein Bezugsprofil (ω_mrif) für die Winkelgeschwindigkeit (ω_m) der Antriebswelle (10) erzeugt wird, und indem der Motor (2) gesteuert wird, um zu bewirken, dass die Winkelgeschwindigkeit (ω_m) der Antriebswelle (10) dem Bezugsprofil (ω_mrif) folgt.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Bezugsprofil (ω_mrif) erzeugt wird, wenn die Winkelgeschwindigkeit (ω_m) der Antriebswelle (10) nahe an der Winkelgeschwindigkeit (ω₁) der Primärwelle (7) des Schaltgetriebes liegt.
Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, wobei das Bezugsprofil (ω_mrif) einen Endabschnitt im Wesentlichen tangential zu der Winkelgeschwindigkeit (ω₁) der Primärwelle (7) des Schaltgetriebes (5) hat.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Bezugsprofil (ω_mrif) einen Endabschnitt eines parabolischen Typs im Wesentlichen tangential zu der Winkelgeschwindigkeit (ω₁) der Primärwelle (7) des Schaltgetriebes (5) hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 25, wobei das von dem Motor (2) erzeugte Antriebdrehmoment (T_m) gesteuert wird, um zu bewirken, dass die Winkelgeschwindigkeit (ω_m) der Antriebswelle (10) dem Bezugsprofil (ω_mrif) folgt.
Verfahren nach Anspruch 26, wobei, um das von dem Motor (2) erzeugte Antriebsdrehmoment (T_m) zu steuern, ein Bezugswert (T_mob) für das durch den Motor (2) zu liefernde Drehmoment erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 27, wobei der Drehmomentbezugswert (T_mob) eine erste Komponente einer offenen Schleife (T_mob1) in Abhängigkeit von dem durch die Kupplung (4) übertragenen Drehmoment (T_cl) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei die erste Komponente (T_mob1) als die Summe des von der Kupplung (4) übertragenen Drehmomentes (T_cl) und dem Produkt des Trägheitsmomentes (J_m) des Motors (2) und der Winkelbeschleunigung (ω'_m) der Antriebswelle (10) berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 27, 28 oder 29, wobei der Drehmomentbezugswert (T_mob) eine zweite Komponente einer geschlossenen Schleife (T_mob2) in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Winkelgeschwindigkeit (ω_m) der Antriebswelle (10) und dem Bezugsprofil (ω_mrif) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 30, wobei der von der Kupplung tatsächliche übertragene Wert des Drehmomentes (T_cl) berechnet wird, indem das Produkt des Trägheitsmomentes (J_m) des Motors (2) und der Winkelbeschleunigung (ω'_m) der Antriebswelle (10) von dem von dem Motor (2) erzeugten Drehmoment (T_m) subtrahiert wird, wobei der tatsächlich von der Kupplung (4) übertragene Wert des Drehmomentes (T_cl) verwendet wird, um eine Übertragungsfähigkeitsfunktion (T_cl(x)) der Kupplung (4) zu aktualisieren
Verfahren nach Anspruch 31, wobei der von der Kupplung tatsächliche übertragene Wert des Drehmomentes (T_cl) berechnet wird, indem das Produkt des Trägheitsmomentes (J_m) des Motors (2) und der Winkelbeschleunigung (ω'_m) der Antriebswelle (10) von dem von dem Motor (2) erzeugten Drehmoment (T_m) subtrahiert wird.